蛋白构象开关广泛用于生物传感，通常由结合靶配体的输入域和产生光学读出的输出域组成。设计此类开关的核心挑战在于通过构象变化将输入与输出信号耦合。本文构建了一种生物传感器：输入域结合诱导折叠驱动输出域构象转变，在体外产生六倍绿到黄比率荧光变化，在培养细胞中产生35倍强度荧光增加。输入域为环状重排FK506结合蛋白（cpFKBP），结合F...
多巴胺是重要神经递质。2018年报道了一种高亲和力多巴胺DNA适配体，但其结合与折叠机制尚不清楚，制约传感器设计。本文采用无标记等温滴定量热（ITC）系统研究该适配体二级结构，将其分为四个区域并逐一检验，确认两个茎区，第三茎区实际为环的一部分。截短实验显示，原始适配体在25°C的Kd为2.2±0.3 μM；缩短1或2个碱基对后Kd分...
端粒酶活性是重要的肿瘤生物标志物，其检测对癌症诊断和治疗具有重要意义。本文报道了一种基于构象开关的均相荧光生物传感器，用于检测端粒酶活性。作者对 RNA 适配体 Spinach 进行重新设计，在其 5′端扩展并使其折叠为失活构象，从而阻止与小分子荧光团 5-difluoro-4-hydroxybenzylidene imidazol...
基于稳健蛋白支架的组合文库现已能高效生成可结合任意预定靶蛋白的人工蛋白。αRep 是一类基于 α-螺旋索蛋白重复支架的人工蛋白家族，其筛选出的特异性结合蛋白聚集倾向低，为多结构域构建中的生物传感器设计提供了新的蛋白质工程机会。本文探索了两种基于 αRep 结构的人工双域蛋白的性质，并利用生物物理方法详细表征其结构与功能。结果表明，两...
生物传感器可用于疾病生物标志物识别以及活细胞内特定分子时空分布检测。当前主要挑战是如何将生物识别域与输出模块功能偶联，使结合事件转化为可见且可定量的信号，例如 Förster 共振能量转移（FRET）。多数设计依赖结合蛋白与靶标相互作用后发生构象变化，但天然具有此类变构机制的蛋白很少，且构象变化常不足以产生足够大的供体-受体距离变化...
结合诱导的生物分子开关在自然界和生物技术中广泛用于检测化学基团并将识别事件转换为有用输出。本文表明，这类开关的热力学可由一个简单的三态群体转移模型定量描述：非结合、非信号态与具有结合能力的信号态之间存在预先平衡，目标结合使平衡向信号态移动。因此，其性能受开关热力学内在权衡决定：有利于非结合构象的开关平衡常数可增大信号变化，但会降低表...
RCC1是Ran GTP酶唯一已知的鸟苷酸交换因子，在核质运输、纺锤体组装和核膜重建中发挥关键作用。RCC1通过DNA与组蛋白的双模式结合染色质，结合缺陷会导致染色体错误分离；apo-Ran可增强其染色质结合，但机制不清。本文证明RCC1 N端1–20氨基酸尾对DNA结合必不可少，却抑制组蛋白结合；apo-Ran显著促进RCC1与D...